一、串联谐振耐压试验回路
电气设备的交流耐压试验,当被试品电容较大时,如大型发电机、变压器、GIS、交联电缆等,需要大容量的试验变压器及电源,给现场试验带来困难。此时,可采用串联谐振的试验回路来减小电源设备的容量。下图为其接线方式和等效电路图。
从上图的等效电路可见,电路中的电流为:
I=U/Z=U/[R2+(XL-XC)2]1/2
式中R、XL分别为电抗器的等效电阻和感抗;XC为被试品容抗。
当采用可调式电抗器时,可调节XL,使其值与XC值相等,此时回路发生串联谐振,电路中的电流I=U/R,被试品上的电压UC与电抗器上的电压UL相等。即
UC=UL=IXL=(U/R)XL=QU。式中Q为电抗器的品质因数,一般为10~40。
从上述等式可见,此办法可在被试品上产生数十倍于试验变压器输出电压的电压,从而可大大降低试验变压器的额定电压和容量。
二、并联谐振耐压试验回路
电气设备的交流耐压试验,当试验变压器的额定电压能满足试验电压的要求,但电流达不到被试品所需的试验电流时,可采用并联谐振对电流加以补偿,以解决试验电源容量不足的问题。并联谐振试验回路及其相量图如下图所示。
上图中,T1为调压器;T2为试验变压器;L为调谐电感;C为符合电容。从上图的等效电路可见,电路中的电流为:
iL=U/(R+jωL);iC=jωCU。
由并联谐振的条件可得:
ωL=1/ωC;XC=XL,这时虽然两个支路的电流都很大,但总电流I≈0,XC上的电压等于电源电压。由于总电流很小,故试验变压器的容量就可以大大减小。这样就可以用小容量的试验变压器来试验大容量的被试品。
三、串并联谐振耐压试验回路
电气设备的交流耐压试验,当试验变压器的额定电压和额定电流都不能满足试验要求时,可采用串并联谐振试验回路,如下图所示。
此时在回路中的电感L2对被试品电容CX欠补偿,并联后与电感L1构成串联谐振,从而满足了试验对电压和电流的要求。
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